Sujet: Comparaison du format de capteur DX au FX (avantages inconvénients)

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Comparaison du format de capteur DX au FX (avantages inconvénients)

par lviatour » Lundi 18 Janvier 2010 9:19

Suite à une discussion sur un autre sujet, j'ouvre un nouveau fil pour approfondir

Pour info, voici la page qui a donné lieux à un début d'avis divergents sur la taille du capteur:
nikon-d3s-new-t75545-585.html

Quelques extraits pour situer les avis divergents:

pikkabbu:
Ton 300 a exactement la même longueur focale et exactement la même capacité d'approximation en FX qu'en DX.
Je ne sais pas en quelle taille tu as l'habitude de "tirer" tes photos, mais si tu les tires en x1,5 plus grand avec le FX et fais un recadrage (crop) tu auras EXACTEMENT la même chose qu'avec le DX.
Un télé sert à rapprocher. Monté sur un DX il ne rapproche absolument pas plus que monté sur un FX. C'est tout pareil.

lviatour:
En effet, la focale est identique en DX qu'en FX, mais la densité de pixels en DX donne une fois à l'écran une image plus grande et recardée.

pikkabbu
que nenni :mdr02:

photo70
évidement que la focale est la même sur un DX ou un FX un 300 mm reste un 300 mm sur n importe quel boitier . la seul différence c'est que le DX cadre plus serré de 1x5

lviatour:
l n'est pas difficile de comprendre que la focale de 300mm sur un FX aura un cadrage plus large que sur un DX si c'est fait à la même distance. Comme la résolution du capteur est identique entre un D300 et un D700, l'image finale sera cadrée plus serrée en DX. pour avoir le même cadrage en FX il faudra cropper l'image avec une perte importante de résolution. Autre solution en Fx pour un résultat similaire au DX, utiliser une focale plus importante ou si c'est possible s'approcher du sujet.

pikkabbu
mais je ne peux m'empecher de dire que cette idée est fausse. En crpant l'image dans la même proportion que celle des capteurs (1,5), on obtient exactement la même résolution. Ce que perd le FX à l'agrandissement,, le DX l'avait perdu à la capture. Exactement dans la même proportion.

Stefon
La dernière affirmation n'engage que toi...

Alain.be
Je pense que ton raisonnement s'applique dans le cas où on compare un FX de 28 Mp avec un DX de 12.5 Mp...mais ce n'est pas le bon fil, effectivement.

lviatour:
pikkabbu a écrit: Ce que perd le FX à l'agrandissement,, le DX l'avait perdu à la capture. Exactement dans la même proportion.

Explique car c'est pour moi complètement faux. La résolution optique entre un DX et un FX est identique, par contre la densité de pixels par unité de surface est bien plus importante en DX à résolution de capteur identique. Et donc le capteur DX sépare plus de lignes par unité de surface.
Si tu affirmes autre-chose il faut expliquer tes dires, lâcher cela comme cela n'a pas de sens et surtout pour moi erroné.

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Re: Comparaison du format de capteur DX au FX (avantages inconvénients)

par lviatour » Lundi 18 Janvier 2010 9:28

Donc en résumé je dis ceci:

A optique identique en focale le format de capteur DX 12MP aura un cadrage plus serré qu'un capteur FX 12MP. Et donc pour avoir le même cadrage en FX qu'en DX il faut soit faire un crop de l'image pour avoir le même cadrage mais avec une perte importante de définition (chute de l'image à 5MP). Soit avoir une autre optique de plus grande focale. Soit si cela est possible approcher le sujet.

Voici les chiffres de la perte de résolution du crop DX sur un FX:
Exemple du D3, surface: 23.9 x36, en crop DX 15.6x23.5 cela donne en pixels: 4256x2832= 12MP, en dx: 2784x1848= 5MP.

Ce qui ne veux pas dire que le FX n'a pas beaucoup d'autres avantages (raisons pour lesquelles je passe moi-même en FX).

La perte de résolution en crop du FX est contestée pikkabbu. Je suis donc en attente de ses explications ;)

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par lviatour » Lundi 18 Janvier 2010 9:33

Autre avantage du DX en macro:

Avec une optique macro, le rapport 1:1 est obtenu a la même distance minimum de mise au point en DX et en FX. Donc pour un sujet de taille identique, en FX le cadrage sera 1,5 fois moins serré. Pour arriver au même cadrage serré en FX, il faudra croper l'image et donc perdre en résolution (5MP). Ou alors passer en FX avec un capteur 24MP qui lui a une densité de pixel plus importante.

Autre cas, à cadrage identique entre un FX et un DX, en Dx avec la même optique il faudra être plus loin du sujet et donc il y a à cadrage identique plus de PDC suite à l'éloignement en DX.

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par hepho84 » Lundi 18 Janvier 2010 10:06

lviatour a écrit:pikkabbu
mais je ne peux m'empecher de dire que cette idée est fausse. En crpant l'image dans la même proportion que celle des capteurs (1,5), on obtient exactement la même résolution. Ce que perd le FX à l'agrandissement,, le DX l'avait perdu à la capture. Exactement dans la même proportion.


Histoire d'apporter un peu d'eau au moulin :-D , j'ai déniché une explication (qui me semble sensée et claire) des notion de résolution et de définition :

http://www.pixelvalley.com/appareil-numerique/definition-resolution.php

La définition est caractérisée par le nombre total de pixels dans l'image. Elle est définie par le nombre de pixels sur la hauteur de l'image multiplié par le nombre de pixels sur la largeur de l'image". Cette valeur est donc absolue.


La résolution se caractérise par le nombre de pixels par unité de longueur, c'est en fait la densité de pixels de l'image. Celle-ci n'a rien à voir avec le nombre de pixels.


En se basant la-dessus, le fait de croper entraine inévitablement une baisse de la définition (moins de pixels).

@+

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Re: Comparaison du format de capteur DX au FX (avantages inconvénients)

par Fred05 » Lundi 18 Janvier 2010 10:48

Bonjour,

Fil tres interessant. Complexe egalement je pense.
Personellement, apres comparaisons sur mes images, je peux dire qu'en cropant mon D3 au format DX les reusltats que j'obtients sont largement aussi bons qu'avec le D300.
Bon je n'ai pas un ecran de PC top-top, je ne sort pas des tirages supperieurs a du A3 et je ne suis peut etre pas tres exigeant/pro. Mais sincerement je ne peux absolument pas dire que le DX du D3 est moins bon que ce qui sort nativement du D300. Ce sont du moins mes constatations. Il me semble que les gros photosites du D3 sont tout de meme un avantage par rapport a ceux du D300. Me goure-je ?

Sylvain.

Edit: A lire sur plusieurs sites ce genre de debats, on pourrait -du moins JE pourrai- en deduire que le DX n'offre que des avantages. Non ? Alors pourquoi fabrique t on des FX ?

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Re: Comparaison du format de capteur DX au FX (avantages inconvénients)

par cyrille777 » Lundi 18 Janvier 2010 11:08

Luc...

on en parle deja ici depuis bien longtemps :wink:

post2029865.html#p2029865

maintenant il y a aussi les tc qui peuvent eviter de croper ou de passer au mode crop Dx des boitiers FF

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par pikkabbu » Lundi 18 Janvier 2010 21:44

coucou, me voilà.

Je suis motivé par un fil ou on puisse approfondir le thème DX FX qui fait couler beaucoup d'encre et user beaucoup de claviers.

Bien sûr, dans une ambiance détendue et basée sur l'écoute réciproque.

Au fil du temps, je suis arivé à la conviction que quand on parle de ce fameux multiplicateur de focale, facteur de recadrage et autres différences entre formats de capteurs, on est beaucoup plus proche de la foi que la science.

Il semble que chacun utilise une partie de la vérité (surement pas par mauvaise foi), et base ses conclusions et affirmations sur un nombre insuffisant de variables.

C'est ainsi quand on déduit la résolution d'un appareil photo de la seule résolution de son capteur, et c'est encore ainsi quand on déduit la résolution d'un capteur de sa taille et de son nombre de pixels. Pire encore quand on parle de la surface du capteur, qui n'a aucun rapport direct (c'est à dire qu'à surface égale, on peut avoir un nombre de lignes différent si les proportions sont différentes, ce qui est le cas par exemple avec le format 4/3).

Commençons par la résolution du capteur et ne confondons pas la résolution effective avec la résolution maximum (ou théorique), ou "limite Nyquist".
La résolution théorique est, c'est exact donnée par la formule : (hauteur en pixels / hauteur en mm)/2.

On divise par deux car on exprime la résolution en paire de lignes, (ou cycles). En effet, le pouvoir séparateur (résolution) correspond au nombre de paires de lignes qu'il est possible de distinguer (séparer), une paire étant formée d'une ligne parfaitement blanche associée à une ligne parfaitement noire. Cette séparation est complètement associée au contraste, puisque plus on a de contraste, plus on a de résolution, et moins on a de contraste, moins on a de résolution. Quand le contraste diminue, la ligne blanche devient grise, la ligne noire aussi, et les deux gris arrivent à s'égaler si le contraste est vraiment insuffisant (contraste inférieur à 2).

On voit donc qu'il ne suffit pas d'avoir x lignes de pixels pour dire que la résolution est de x/2.

La véritable formule de la résolution n'est pas celle antérieurement citée, mais Ry = 1/2p ou Ry est la limite Nyquist et p... ... l'espace entre pixels en mm !

Et oui, car toute la surface du capteur n'est pas constituée de photosites tangeants. (Rappelons qu'un pixel = 4 photosites disposés en un carré de 2x2. Il y a deux photosites verts, un rouge et un bleu). La différence entre la résolution théorique et la résolution réelle tient aux espaces entre les pixels, ou plus exactement, les espaces entre photosites, qu'ils appartiennent ou pas au même pixel.

Or, plus les pixels sont denses, et moins leur surface est efficace, traduction, plus l'espace interpixeols est grand par rapport à celui occupé par les photosites. C'est ainsi que pour deux capteurs de même densité, par exemple 12 megas pixels, un capteur FX est plus effice qu'un capteur DX, et evidemment bien plus qu'un capteur de compacte qui est encore plus petit.

Ceci fait qu'il est inexact de dire qu'un capteur DX de 12 megapixels présente plus 1,5 fois plus de détail qu'un capteur FX de même capacité. Pour augmenter la résolution du système, il faut augmenter la densité du capteur mais à la fois on doit accepter une exploitation moindre du capteur. Il y a en effet une partie de la matrice de pixels qui forme l'image digitale qui ne contient pas d'information.

Sur le plan théorique, la resolution d'un capteur comme celui du D300 est de 90 paires de lignes et celui de la D700 de 60 paires de lignes (59). Ou l'on retrouve bien notre facteur 1,5. Mais voilà, il s'agit bien de la résolution théorique, mais pas de la réelle du capteur. Cette différence, c'est vrai, n'est cependant pas très significative entre ces deux capteurs si on en reste là. Mais voilà, on ne fait pas des images avec un capteur, mais avec un système. C'est à dire : objectif + filtre passe bas + capteur + matériel sur le capteur + électronique et si on continue jusqu'a voir l'image + écran ou imprimante.

Hors le couple formé par l'objectif + capteur affecte beaucoup la résolution théorique du capteur. J'ai les données pour le Nikon D2x équipé d'un nikkor 50mm f:1.8 a un diaphragme de f:8 (eh oui, le diaphragme aussi change la résolution, mais ça vous les savez tous si vous avez déjà regardé des courbes MTF). La capacité du capteur est de 4288 lignes de pixels, mais le système objectif+capteur la fait tomber à 3.600. Toujours sur le D2x, on passe d'une limite Nyquist (résolution maximum) de 90 paires de lignes à 76 paires réelles, ce qui correspond à une perte d'exploitation de 15,5%. Je n'ai pas les chiffres exacts pour le capteur FX, mais la perte est inférieure d'à peu prés la moitié.

Parlons maintenant de l'amplification. Plus la densité des pixels augmente et plus les photosites son, évidemment, petits (plus on en met, plus ils sont petits). Plus ils sont petits, moins ils reçoivent de lumière. Moins ils reçoivent de lumière, et plus il faut amplifier le signal qu'ils émettent. Hors, une matrice électronique, ça ne produit pas que des signaux, ça produit aussi du bruit. Et plus on amplifie le signal, plus on amplifie le bruit. Vu que le bruit est indépendant de la taille des photosites, plus on amplifie et moins le rapport signal/bruit est bon (c'est pour ça que le D3 produit des isos hauts meilleurs que le D300, le rapport signal bruit lui est bien plus favorable car ses photosites sont plus grands et donc que l'exploitation de la surface du capteur est plus favorable).

N'oublions pas que la résolution, ou comme vous l'avez dit dans un message antérieur : la richesse de détails, correspond à un pouvoir séparateur de paires de lignes blanches et noires. Il en va de cette résolution comme du son dans un poste de radio, la chanson peut avoir été diffusée avec une qualité parfaite depuis la station, mais plus vous avez de parasites (bruit), moins vous reconnaissez la chanson et moins vous avez de détails. C'est pareil. A densité de pixels égale, le système qui a le rapport signal/bruit le plus favorable (toutes choses égales par ailleurs) est celui qui a la meilleure résolution. Un FX a une relation plus favorable qu'un DX, lequel perd de l'efficacité aussi de ce fait là.

C'est pas tout. Il faut aussi prendre compte la vibration du capteur pendant la capture. Car ça vibre, bien sur. Et la perte de résolution due aux vibrations n'affecte pas le capteur de la même proportion si sa taille des photosites change. Plus ils sont petits, et plus facilement ils perdent leur rayon de lumière quand ça vibre. En fait, à la vitesse de 1/250º, le capteur FX du D3 perd 5% de résolution mais celui du D300 perd 20% dans les mêmes conditions.

Il faut aussi prendre en compte quelque chose d'important et d'évident si on réfléchit : l'angle de champs de l'objectif. Plus l'angle de champs est étroit, plus l'angle des rayons est serré, et plus il est facile de faire une photo bougée, tout le monde sait qu'á la main, avec un 300 on bouge plus qu'avec un 50mm. Et bien, avant d'arriver au niveau ou la photo se voit floue du fait de ce déplacement, elle perd de la résolution, exactement comme du fait de la vibration du capteur, puisque les raisons sont les mêmes, que ce soit le capteur qui vibre, ou le photographe, les rayons s'échappent d'autant plus vite des photosites que ceux-ci sont petits. En ce cas, un 200mm monté sur un petit capteur a l'angle de champs d'un 300mm. La perte de résolution para bougé est équivalente à celle d'un 300mm sur grand capteur.

Bon, c'est un résumé (oui oui). On n'a pas parlé de la fonction de transfert de modulation (modulation = contraste), ni de comment le filtre passe bas réduit la résolution réelle du système.

Tout ça, et ce qui manque, veut dire une seule chose : il est erroné de croire que la résolution d'un système appareil photo est celle du capteur. Il est également faux de croire que la résolution du capteur est égale au nombre de pixels relatif à sa hauteur (et bien plus encore à sa surface). Les pertes de résolution dues à la densité et à la taille des photosites - ou si vous voulez le rendement - compensent presque exactement l'augmentation de résolution théorique.

De mon coté, je reconnais qu'il était faux de ma part de dire que "En croppant l'image dans la même proportion que celle des capteurs (1,5), on obtient exactement la même résolution. Ce que perd le FX à l'agrandissement,, le DX l'avait perdu à la capture. Exactement dans la même proportion". A ma décharge j'invoque le fait que j'avais fini par le dire comme ça pour ne pas avoir à répéter chaque fois toutes les explications. C'était une solution de facilité, en disant "exactement", je gagnais du temps. Mais je reconnais que ce n'était pas vraiment exact… mais pratiquement, oui. Ce qu'on gagne d'un coté, on le perd de l'autre.

Mes sources : le cours de l'Université Nationale pour l'Enseignement à Distance (UNED) Espagne. http://ocw.innova.uned.es/ocwuniversia/ ... ia-digital

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Re: Comparaison du format de capteur DX au FX (avantages inconvénients)

par lviatour » Lundi 18 Janvier 2010 21:51

Alors là pikkabbu, tu m'en bouche un coin, voilà une discussion qui débouche sur énormément d'informations très intéressantes et utiles. Je dois digérer et analyser cela à tête reposée, mais beaucoup de choses ayant beaucoup de sens dans tes explications.

Je reviens ici plus tard, car je sens qu'il y a des choses à apprendre et à explorer ;)

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Re: Comparaison du format de capteur DX au FX (avantages inconvénients)

par Fred05 » Lundi 18 Janvier 2010 22:21

Oui, chapeau bas a pikkabbu. Ce genre d'article faut le pondre, ca vient pas tout seul au reveil. Tres, tres enrichissant mais pour ma part plusieurs lectures ne feront qu'enrichir plus encore tellement le sujet est complexe, comme je l'ai ecrit, deja, plus haut.
Et je comprends mieux maintenant ce que j'ai remarque apres nombreux essais, a savoir que mon D3 est une sacre bete. Grace a ses enooooooormes photosites.
@Luc, bonne idee que vous avez eu la de troquer votre D300 pour un D3, meme si je reste convaincu (aillant la chance de garder les 2) que ces boitiers sont assez complementaires. Mais bon dans les mains le D3 .... quel bonheur !!!

Merci pikkabbu, moi et d'autres, je pressents, nous nous coucherons ce soir un peu -baucoup- plus instruits !!!

Sylvain.

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par lviatour » Lundi 18 Janvier 2010 22:26

Fred05 a écrit:
Merci pikkabbu, moi et d'autres, je pressents, nous nous coucherons ce soir un peu -baucoup- plus instruits !!!

Sylvain.


Je regrette pas d'avoir lancer la polémique, je suis tombé sur un interlocuteur plutôt intéressant :super2:

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Objectif 4: - Nikkor 24-70mm f/2.8G ED AF-S

Objectif 5: - Nikkor 70-200mm f/2.8G ED AF-S VRII

Objectif 6: - Nikkor 50mm f/1.4G AF-S

Objectif 7: - Nikkor 85mm f/1,4G AF-S

Objectif 8: - Micro Nikkor 60mm f/2.8 ED AF-S

Objectif 9: - Nikkor 600mm f/4G ED AF-S VR

Objectif 10: - Sigma 150mm f/2.8 DG EX

Flash 1: - Nikon SB-900

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Flash 3: - Nikon SB-700

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TC 2: - SIGMA Teleconvertisseur 2× APO EX

TC 3: - KENKO 1,4X Pro 300 Nikon AF DG

TC 5: - SIGMA Teleconvertisseur 1,4× APO EX

Re: Comparaison du format de capteur DX au FX (avantages inconvénients)

par Fred05 » Lundi 18 Janvier 2010 22:33

Plus que "polemique" parlons d'enrichissement de nos connaissances. Et pour sur l'interlocuteur pikkabbu est tres enrichissant.

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Objectif 4: - Nikkor 600mm f/4G ED AF-S VR

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Objectif 7: - Nikkor 14-24mm f/2.8G ED AF-S

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par hepho84 » Lundi 18 Janvier 2010 23:06

En effet.

Bel essai de vulgarisation (au sens noble du terme) d'un domaine complexe.

Il y a quelques réponses scientifiques à des constatations faites sur le terrain (flou de bougé, comportement d'un optique avec tel boitier,...).

8-)

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Re: Comparaison du format de capteur DX au FX (avantages inconvénients)

par pikkabbu » Lundi 18 Janvier 2010 23:07

dans une discussion, on apprend tous.
Qui disait qu'expliquer c'est apprendre deux fois ?

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Re: Comparaison du format de capteur DX au FX (avantages inconvénients)

par Fred05 » Lundi 18 Janvier 2010 23:15

Enseigner c'est apprendre deux fois : Joseph Joubert ....

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Re: Comparaison du format de capteur DX au FX (avantages inconvénients)

par dominol » Mardi 19 Janvier 2010 13:26

=+ et :good: pikkabu

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